ES2908455T3 - Máquina para soldar elementos perfilados de plástico - Google Patents
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Abstract
Máquina (1) para soldar elementos perfilados de plástico, que comprende: - al menos un marco base (6); - medios de retención (7, 8) de al menos un elemento perfilado (P) de material plástico que tiene una primera cara principal (2), una segunda cara principal (3), una primera cara lateral (4), una segunda cara lateral (5) y respectivas áreas a soldar (Z), dichos medios de retención (7, 8) están asociados con dicho marco base (6) y comprenden al menos un primer elemento de soporte (7) movible a lo largo de una primera dirección de deslizamiento (A) y al menos un segundo elemento de soporte (8) montado en dicho primer elemento de soporte (7) y movible relativo a este a lo largo de una segunda dirección de deslizamiento (B) sustancialmente transversal a dicha primera dirección de deslizamiento (A), donde dichas caras principales (2, 3) están adaptadas para entrar en contacto con dichos elementos de soporte (7, 8) respectivamente; - al menos un elemento de soldadura térmica con placa calentada (11), montado en dicho marco base (6) y que tiene dos superficies mutuamente opuestas donde dichas áreas a soldar (Z) a calentar se pueden colocar en contacto; - medios de deslizamiento (9, 10) de dichos medios de retención (7, 8), que se colocan entre dicho marco base (6) y dichos medios de retención (7, 8) y se adaptan para desplazar dichos elementos perfilados (P) entre una posición de alejamiento recíproco y una posición de aproximación mutua donde dichas áreas a soldar calentadas (Z) se unen entre sí; - medios de colocación (13, 14) asociados con dichos elementos de soporte (7, 8) y adaptados para recibir y soportar al menos una parte de al menos una de dichas caras laterales (4, 5); caracterizada por el hecho de que comprende: - medios de bloqueo (15, 28) asociados de forma móvil con dichos medios de retención (7, 8) y adaptados para mantener dichos elementos perfilados (P) en una configuración de bloqueo donde al menos una de dichas caras principales (2, 3) se mantiene en contacto con al menos uno de dichos elementos de soporte (7, 8) y al menos una de dichas caras laterales (4, 5) se dispone en contacto con dichos medios de colocación (13, 14), en dicha configuración de bloqueo dichos medios de bloqueo (15, 28) se adaptan para evitar que dichos elementos perfilados (P) giren alrededor del eje longitudinal de los propios elementos perfilados.
Description
DESCRIPCIÓN
Máquina para soldar elementos perfilados de plástico
Campo técnico
La presente invención se refiere a una máquina para soldar elementos perfilados de plástico, particularmente PVC. Antecedentes de la técnica
En el estado de la técnica, los elementos perfilados de plástico tales como PVC o similares, utilizados principalmente como marcos, se sueldan entre sí mediante la fusión de las superficies de cabeza respectivas para hacer una estructura circundante que se pueda ajustar a puertas, ventanas o marcos de pared de los mismos.
En particular, la fusión se hace calentando las porciones a conectar mediante placas de soldadura térmica adecuadas y, a continuación, presionando las porciones calentadas una contra la otra para facilitar su unión.
Generalmente, las partes calentadas son las partes de terminación de cabeza de los elementos perfilados, cortadas adecuadamente a 45° para definir, por ejemplo, una porción de esquina recta de un marco respectivo.
Este procedimiento se implementa mediante máquinas de soldadura equipadas con los correspondientes medios de retención de los elementos perfilados, que son movibles en aproximación recíproca para poner en contacto las partes finales calentadas que se van a soldar.
Además, otras máquinas están equipadas con sistemas de acabado, adaptados para eliminar el cordón o las irregularidades de soldadura que se forman durante la unión de los dos elementos perfilados.
De hecho, en la línea de unión de los dos elementos perfilados (superficies cortadas a 45°), la porción de material fundido excedente sale y va a formar un cordón que sobresale de la superficie visible de los elementos perfilados que tiene un aspecto feo, así como irregularidades que pueden afectar negativamente a la instalación correcta de los propios elementos perfilados.
Por esta razón, para dar al marco terminado un aspecto atractivo y obtener un marco sin irregularidades estructurales, los elementos perfilados, una vez soldados, se someten a un procedimiento de eliminación del cordón de soldadura.
Sin embargo, los dispositivos de soldadura conocidos, descritos brevemente con anterioridad, tienen importantes inconvenientes relacionados principalmente con la formación de dicho cordón de soldadura.
De hecho, debe considerarse que el área de soldadura de los elementos perfilados de plástico no es completamente uniforme y, por consiguiente, para hacer que los elementos perfilados sean regulares, se funde mucho material con la consiguiente formación de un cordón grande, y por lo tanto, con abundante material de desecho que debe ser eliminado.
Además, las operaciones de acabado adaptadas para eliminar el cordón y limpiar el área de soldadura afectan de manera considerable a los tiempos de mecanizado totales del marco.
De hecho, deberá tenerse en cuenta que para cada operación de soldadura del marco, los elementos perfilados deberán mecanizarse posteriormente.
Asimismo, en el caso de elementos perfilados radiales, la eliminación de dicho cordón es muy complicada.
A ello hay que añadir que la maquinaria utilizada para las citadas operaciones de acabado es engorrosa, compleja y especialmente cara.
Ello entraña la necesidad de sufragar los gastos adicionales y los plazos de procesamiento, habida cuenta también de la presencia de equipo y herramientas adicionales engorrosos.
El documento de patente WO 2013/132406 A1 describe un procedimiento y un dispositivo que permite superar los inconvenientes anteriormente mencionados.
De hecho, el sistema mostrado en el documento WO 2013/132406 A1 está equipado con dos partes de retención móviles sobre los cuales se montan los elementos perfilados y permite soldarlos sin formar ningún cordón de soldadura, gracias a una operación de fresado previa de las áreas a soldar, adaptada para obtener, en los elementos perfilados, un compartimento de contención para el cordón de soldadura, y a la instalación de prensadores de contención, los cuales se llevan hasta los elementos perfilados calentados durante la soldadura e impiden que el material fundido se salga del compartimento de contención.
En el documento de patente WO 2014/122572 A1 se muestra un tipo mejorado de los elementos de prensado. Los procedimientos y dispositivos mostrados en los documentos WO 2013/132406 A1 y WO 2014/122572 A1 también son susceptibles de una actualización adicional dirigida a obtener estructuras circundantes para puertas y ventanas de incluso mejor calidad.
Dicha mejora está dirigida a asegurar que, una vez que las partes de terminación de cabeza de los elementos perfilados se hayan movido mutuamente hacia arriba entre sí por medio del movimiento de los medios de retención, los elementos perfilados se interpongan entre los medios de retención en una configuración de bloqueo tal como para evitar la rotación relativa de los propios elementos perfilados alrededor de los ejes de extensión longitudinales relativos, o el movimiento con respecto a la posición de referencia en la configuración de bloqueo.
Por lo tanto, se deduce que la estructura circundante del marco obtenido es lo más conforme posible y sin las irregularidades estructurales particularmente evidentes a la vista.
Una máquina para soldar elementos perfilados de plástico del tipo conocido también se describe en el documento de patente
Descripción de la invención
El objetivo principal de la presente invención es proporcionar una máquina para soldar elementos perfilados de plástico que permita simplificar y facilitar las operaciones de soldadura de los elementos perfilados, de manera que se mantengan los elementos perfilados en una posición fija durante la soldadura de las superficies de cabeza relativas, con el fin de obtener estructuras circundantes para marcos de alto estándar estético y sin irregularidades estructurales debido a movimientos repentinos de los elementos perfilados durante las operaciones de cierre de movimiento recíproco de las superficies de cabeza.
En particular, un objeto de la presente invención es proporcionar una máquina para soldar elementos perfilados de plástico que permita soldar cualquier tipo de elemento perfilado independientemente de las formas particulares o distintos tipos de marcos disponibles en el mercado.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una máquina para soldar elementos perfilados de plástico que permita superar los inconvenientes mencionados de la técnica anterior dentro del ámbito de una solución simple, racional, fácil, efectiva de usar y asequible. Los objetos mencionados anteriormente se consiguen mediante la presente máquina para soldar elementos perfilados de plástico que tiene las características de la reivindicación 1.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, de una máquina para soldar elementos perfilados de plástico, ilustrada por medio de un ejemplo indicativo, pero no limitativo, en los dibujos adjuntos, donde:
La figura 1 es una vista axonométrica de una máquina según la invención;
La figura 1a es una vista axonométrica, en una escala ampliada, de un detalle de los elementos perfilados que se soldarán con la máquina según la invención;
La figura 1b es una vista en sección esquemática de los elementos perfilados que se soldarán con la máquina según la invención;
La figura 2 es una vista axonométrica, a escala ampliada, de un detalle de la máquina según la invención;
Las figuras 3 a 5 ilustran, en una sucesión de vistas laterales, el movimiento de los medios de bloqueo de los elementos perfilados proporcionados por la máquina según la invención.
Realizaciones de la invención
Con referencia particular a estas figuras, globalmente indicado con el número de referencia 1 es una máquina para soldar elementos perfilados de plástico P.
Los materiales plásticos de los que están hechos los elementos perfilados P son, por ejemplo, PVC, pero los materiales plásticos no se pueden descartar del tipo termosoldable que no sea PVC.
Dentro de este tratado, por la expresión elementos perfilados de plástico se entiende todos los elementos perfilados hechos al menos parcialmente de plástico.
En otras palabras, los elementos perfilados de plástico pueden ser del tipo de elementos perfilados hechos completamente de plástico, o pueden ser del tipo de elementos perfilados que tengan partes hechas de plástico y partes hechas de distintos materiales, incluidos, p. ej., metal, madera o similares.
En particular, los elementos perfilados hechos al menos parcialmente de plástico, y provistos de las partes hechas de
material que no es plástico, pueden comprender partes sobresalientes asociadas, o definidas en una sola pieza de cuerpo, con los elementos perfilados en sí, elementos para cubrir la superficie externa de los elementos perfilados o un núcleo, p. ej., para refuerzo, alojado en el espacio hueco definido dentro de los elementos perfilados.
Los elementos perfilados P están destinados a montarse para fabricar estructuras circundantes a puertas o ventanas, pero la máquina 1 también puede usarse para montar los elementos perfilados de los marcos de pared de los mismos.
Cada elemento perfilado P tiene una primera cara principal 2, una segunda cara principal 3, una primera cara lateral 4 y una segunda cara lateral 5 que, dentro del presente tratado, deberán entenderse de la siguiente manera:
- la primera cara principal 2 y la segunda cara principal 3 son las caras de los elementos perfilados P que se encuentran sustancialmente en el plano de la puerta/ventana cuando se ensambla la estructura circundante. En la práctica, estas son las caras «visibles» de la puerta/ventana;
- la primera cara lateral 4 es la cara de los elementos perfilados P que se encuentra sustancialmente en el perímetro exterior de la puerta/ventana cuando se ensambla la estructura circundante. En la práctica, estos son los lados perimetrales de la puerta/ventana que se acoplan al marco de pared relativo;
- la segunda cara lateral 5 es la cara de los elementos perfilados P que se encuentra sustancialmente en el perímetro interior de la puerta/ventana cuando se ensambla la estructura circundante. En la práctica, estos son los lados perimetrales de la puerta/ventana que se acoplan al panel interior hecho de vidrio u otro material de la propia puerta/ventana.
Para permitir la unión por soldadura, los elementos perfilados P tienen áreas respectivas a soldar Z cortadas adecuadamente en 45° para definir un acoplamiento entre dos elementos perfilados P en un ángulo recto.
Las áreas a soldar Z tienen un primer borde principal 2a, un segundo borde principal 3a, un primer borde lateral 4a y un segundo borde lateral 5a, que corresponden a los márgenes de unión de las áreas a soldar Z con la primera cara principal 2, la segunda cara principal 3, la primera cara lateral 4 y la segunda cara lateral 5, respectivamente.
En el resto de la presente descripción, se ilustrará una sola máquina 1 adaptada para soldar las partes finales de dos elementos perfilados respectivos P.
Sin embargo, es fácil apreciar que la máquina 1 puede ser parte de un sistema más grande que tiene una serie de máquinas 1, cada una de las cuales funcione en una parte final respectiva de un elemento perfilado P.
Por ejemplo, para hacer una estructura circundante rectangular utilizable como marco, se proporcionan cuatro máquinas 1, cada una diseñada para soldar los elementos perfilados P en los ángulos rectos de la estructura circundante mencionada anteriormente.
La máquina 1 comprende un marco base 6 que porta un par de medios de retención 7, 8 adaptados para retener los elementos perfilados P respectivamente con las áreas correspondientes a soldar Z enfrentadas entre sí.
Cada par de medios de retención 7, 8 comprende un primer elemento de soporte 7 movible a lo largo de una primera dirección de deslizamiento A y un segundo elemento de soporte 8 montado en el primer elemento de soporte 7 y movible relativo a este a lo largo de una segunda dirección de deslizamiento B sustancialmente transversal a la primera dirección de deslizamiento A.
Cada una de las caras principales 2, 3 está adaptada para entrar en contacto con un elemento de soporte respectivo 7, 8.
En particular, el primer elemento de soporte 7 se adapta para recibir y sostener el elemento perfilado P y más detalladamente la primera cara principal 2, mientras que el segundo elemento de soporte 8 se dispone por encima del primer elemento de soporte 7 y se apoya sobre la segunda cara principal 3. El segundo elemento de soporte 8 se mueve de forma vertical adecuada a lo largo de la segunda dirección del deslizamiento B para desplazarse hacia el primer elemento de soporte 7 y, por lo tanto, retener el elemento perfilado P, dispuesto horizontalmente.
Por lo tanto, cada elemento perfilado P se coloca entre el primer elemento de soporte 7 y el segundo elemento de soporte 8, con la parte de terminación de cabeza respectiva sobresaliendo.
Las partes de terminación del cabezal de los elementos perfilados P representan las áreas a soldar Z y por esta razón están contraenfrentadas.
La máquina 1 comprende medios de deslizamiento 9, 10 de los medios de retención 7, 8, que se colocan entre el marco base 6 y los propios medios de retención y se adaptan para desplazar los elementos perfilados P entre una posición de movimiento recíproco, donde las áreas a soldar Z de dos elementos perfilados P están orientadas y separadas entre sí, y una posición de aproximación mutua, donde las áreas a soldar Z calentadas se unen entre sí.
En particular, para cada uno de los medios de retención 7, 8, los medios de deslizamiento 9, 10 tienen una guía de
deslizamiento 9, que se extiende horizontalmente ortogonalmente a la extensión longitudinal del elemento perfilado P.
En la guía deslizante 9 está montado un carro 10 que está bloqueado junto con el primer elemento de soporte 7 y está acoplado a un sistema de movimiento, no descrito en detalle, adaptado para desplazar ambos carros 10 del medio de retención 7, 8 en una dirección de aproximación/alejamiento recíproco.
La máquina 1 está provista de un elemento de soldadura térmica con placa calentada 11, montado en el marco base 6 y que tiene dos superficies mutuamente opuestas donde las áreas a soldar Z a ser calentadas se pueden colocar en contacto.
El elemento de soldadura térmica con placa calentada 11 está dispuesto en un plano tendido sustancialmente vertical inclinado 45° con respecto a las guías deslizantes 9 paralelas a las áreas a soldar Z.
El elemento de soldadura térmica con placa calentada 11 se compone, p. ej., de un elemento de calentamiento eléctrico que tiene sustancialmente forma de placa.
La máquina 1 comprende al menos un conjunto de desplazamiento 12 que está adaptado para desplazar el elemento de soldadura térmica con placa calentada 11 a lo largo de una dirección de desplazamiento C entre un estado activo, donde el elemento de soldadura térmica con placa calentada 11 se coloca entre los elementos perfilados P, y un estado inactivo, donde el elemento de soldadura térmica con placa calentada 11 se aleja de los elementos perfilados P.
Cabe señalar, en particular, que cuando los elementos perfilados P están dispuestos por los medios de deslizamiento 9, 10 en la posición de alejamiento recíproco, definen un área de tránsito para el elemento de soldadura térmica con placa calentada 11.
De esta manera, una vez que las áreas a soldar Z se han calentado, los elementos perfilados P se acercan entre sí y se presionan con sus respectivas cabezas de parte final una contra la otra.
En la realización preferida de la invención mostrada en las figuras, la máquina 1 comprende:
- medios de colocación 13, 14 asociados con los elementos de soporte 7, 8 y adaptados para recibir y sostener al menos una porción de al menos una de las caras laterales 4, 5; y
- medios de bloqueo 15, 28 asociados de forma móvil con el medio de retención 7, 8 y adaptados para mantener los elementos perfilados P en una configuración de bloqueo donde al menos una de las caras principales 2, 3 se mantiene en contacto con al menos uno de los elementos de soporte 7, 8 y al menos una de las caras laterales 4, 5 se dispone en contacto con el medio de colocación 13, 14.
Convenientemente, los medios de bloqueo 15, 28 se adaptan para evitar que los elementos perfilados P giren alrededor del eje longitudinal de los propios elementos perfilados.
Los medios de colocación 13, 14 comprenden un primer elemento de estribo 13 asociado con el primer elemento de soporte 7 y un segundo elemento de estribo 14 asociado con el segundo elemento de soporte 8.
Preferentemente, los elementos de estribo 13, 14 son el tipo de cuerpos con una forma tal que cada uno recibe y sostiene al menos una porción respectiva de al menos una de las caras laterales 4, 5.
Más en particular, una de las superficies del primer elemento de estribo 13 está dispuesta descansando sobre el primer elemento de soporte 7, mientras que una de las superficies del segundo elemento de estribo 14 está asociada con el segundo elemento de soporte 8 de modo que el segundo elemento de estribo 14 está colgado del segundo elemento de soporte en sí y orientado hacia el primer elemento de soporte 7.
Los elementos de estribo 13, 14 tienen una forma paralelepípeda sustancialmente rectangular y, como se puede ver en las figuras, una de las superficies de los elementos de estribo 13, 14 está orientada hacia la primera cara lateral del elemento perfilado P y está sustancialmente orientada verticalmente con respecto a la superficie del primer y segundo elemento de soporte 7, 8.
La conformación particular de los elementos de estribo 13, 14 da como resultado que una de las superficies de cada uno de los elementos de estribo 13, 14 se adapte para recibir con contacto completo una porción respectiva de la primera cara lateral 4.
Más detalladamente, los elementos perfilados P están dispuestos en una configuración de referencia donde una parte de la primera cara principal 2 está dispuesta en el primer elemento de soporte 7 y una parte de la primera cara lateral 4, adyacente a la primera cara principal 2, está dispuesta en contacto con el primer elemento de estribo 13.
En dicha configuración de referencia, el segundo elemento de soporte 8 se acerca verticalmente al primer elemento
de soporte 7 y una porción de la segunda cara principal 3 se pone en contacto con el segundo elemento de soporte 8, mientras que al mismo tiempo otra porción de la primera cara lateral 4, adyacente a la segunda cara principal 3, se dispone en contacto con el segundo elemento de estribo 14.
Los elementos de estribo 13, 14 se seleccionan con dimensiones tales como para mantener los elementos perfilados P en la posición de referencia deseada, según la forma y dimensiones particulares de los propios elementos perfilados. Sin embargo, no se pueden descartar realizaciones alternativas donde los elementos perfilados P tienen una forma tal que el primer elemento de estribo 13 y el segundo elemento de estribo 14 se adaptan para recibir y soportar, en la configuración de aproximación mutua, dos partes de la segunda cara lateral 5 adyacentes a la primera cara principal 2 y a la segunda cara principal 3, respectivamente.
Los medios de bloqueo 15, 28 comprenden al menos un primer montaje de bloqueo 15 asociado con el primer elemento de soporte 7 y que comprende:
- un primer elemento cinemático 16 que tiene una primera parte de terminación 17 adaptada para entrar en contacto con un primer área de contacto 18 de una cara lateral 4, 5 del elemento perfilado P;
- una primera guía de movimiento 19 bloqueada junto con el primer elemento de soporte 7 y adaptada para guiar el primer elemento cinemático 16 a lo largo de una primera dirección de movimiento D;
- un primer elemento accionador 20 conectado al primer elemento cinemático 16 y adaptado para mover el primer elemento cinemático en sí mismo.
En la realización preferida mostrada en las figuras, el primer elemento cinemático 16 es un elemento de brazo con una forma sustancialmente alargada y está provisto de una parte extrema asociada con el primer elemento accionador 20. En particular, el primer elemento accionador 20 es sustancialmente un miembro neumático provisto de un cilindro y un pistón que se desliza dentro del cilindro a lo largo del eje longitudinal del cilindro en sí.
El movimiento del primer elemento accionador 20 ocurre por medio de medios de accionamiento automáticos adecuados vinculados a este, y no descritos en detalle, por medio de los cuales el primer elemento cinemático 16 se adapta para mantener el elemento perfilado P en la configuración de bloqueo.
Preferentemente, la primera guía de movimiento 19 comprende un par de cuerpos especulares que tienen una distancia entre ellos mayor que el espesor del primer elemento cinemático 16 y asociada con el primer elemento de soporte 7.
El primer elemento cinemático 16 se coloca entre el par de cuerpos especulares de la primera guía de movimiento 19. Preferentemente, cada uno de los cuerpos especulares de la primera guía de movimiento 19 tiene primeras ranuras 21 idénticas y alineadas la una con la otra, con una forma adecuada de modo que la primera dirección de movimiento D es sustancialmente una trayectoria no rectilínea a lo largo de la cual el primer elemento cinemático 16 es móvil. El primer elemento cinemático 16 comprende una parte de sujeción 22 provista de un par de elementos giratorios 23, que están montados en lados opuestos en la parte de sujeción 22, esta última equipada con holgura, de una manera giratoria con respecto a un eje relativo de rotación F, dentro de las primeras ranuras 21 de modo que el primer elemento cinemático 16 pueda moverse a lo largo de la primera dirección de movimiento D definida por la forma de las primeras ranuras mismas.
Más detalladamente, la parte de sujeción 22 es sustancialmente el fulcro alrededor del cual el primer elemento cinemático 16 tiene un grado de libertad de rotación con respecto al eje de rotación F durante el movimiento a lo largo de la primera ranura 21 después de la operación del primer elemento accionador 20.
Ventajosamente, el primer elemento cinemático 16 está provisto de un asiento de sujeción 24 en el interior que está equipado con un elemento de sujeción 25, provisto de un elemento giratorio auxiliar 26, asociado con la porción terminal del pistón del primer elemento accionador 20.
Más detalladamente, el asiento de sujeción 24 es sustancialmente una abertura definida en el cuerpo del primer elemento cinemático 16 que tiene una conformación alargada y orientada sustancialmente 45° con respecto al eje longitudinal del primer elemento cinemático 16.
El movimiento del cilindro del primer elemento accionador 20 a lo largo del eje longitudinal del primer elemento accionador 20 en sí mismo da como resultado que dicho elemento de sujeción 25 pueda moverse dentro del asiento de sujeción 24.
El elemento de sujeción 25 se asocia con el primer elemento cinemático 16 por medio de un medio de retorno elástico 27, del tipo de un resorte o similar, colocado entre el elemento de sujeción 25 y una porción del primer elemento
cinemático 16 opuesta a la primera parte terminal 17.
En función del movimiento del pistón del primer elemento accionador 20 a lo largo del eje longitudinal del primer elemento accionador en sí mismo, el elemento de sujeción 25 se desliza a lo largo del asiento de sujeción 24 y el primer elemento cinemático 16 se desliza a lo largo de la primera dirección de movimiento D por medio del elemento giratorio 23.
En particular, el primer conjunto de bloqueo 15 se puede conmutar entre:
- una primera configuración de agarre, donde la primera parte de terminación 17 está adaptada para ejercer una fuerza a lo largo de una primera dirección de presión G en la primera área de contacto 18 de modo que mantenga al menos una de las caras 2, 3, 4, 5 sustancialmente en apoyo con al menos uno de entre el primer elemento de soporte 7 y el primer elemento de estribo 13; y
- una primera configuración de liberación, donde la primera parte de terminación 17 se aleja de la primera área de contacto 18.
El primer elemento de soporte 7 se encuentra en un plano de base sustancialmente horizontal I y la primera dirección de presión G es sustancialmente transversal al plano de base I.
En la realización preferida de la invención mostrada en las figuras, la primera dirección de presión G es sustancialmente ortogonal y vertical con respecto al plano de base I.
Más detalladamente, en la primera configuración de agarre, la primera parte de terminación 17 aplica una fuerza a lo largo de la primera dirección de presión G en el primer área de contacto 18 para mantener una parte de la primera cara lateral 4 apoyada con el primer elemento de estribo 13 y una parte de la primera cara principal 2 apoyada con el primer elemento de soporte 7.
En la primera configuración de liberación, por otro lado, la primera parte de terminación 17 está libre y alejada de la primera área de contacto 18 y, más detalladamente, está dispuesta entre el par de cuerpos especulares de la primera guía de movimiento 19.
El cambio de la primera configuración de liberación a la primera configuración de agarre y viceversa proporciona una configuración intermedia donde el elemento de sujeción 25 está dispuesto en una posición sustancialmente mediana con respecto a la extensión longitudinal de la sujeción en el asiento 24.
En esta configuración intermedia, el primer elemento cinemático 16 se puede mover a lo largo de la primera guía de movimiento 19 en aproximación al elemento perfilado P y la rotación de la parte de sujeción 22 alrededor del eje de rotación F da como resultado que la primera parte de terminación 17 se desplace hacia arriba con respecto a la posición de referencia tomada en la configuración de liberación.
El movimiento ascendente de la primera parte de terminación 17 durante la aproximación relativa al elemento perfilado P da como resultado que la primera parte de terminación en sí misma sea capaz de disponerse en la primera área de contacto 18.
El primer elemento cinemático 16 comprende una superficie de localización que, en la configuración de agarre, está dispuesta en contacto con el primer elemento de estribo 13 y da como resultado que la primera parte de terminación 17 se pueda colocar en la primera área de contacto 18.
Una vez que la primera parte de terminación 17 está dispuesta en contacto con la primera área de contacto 18, los medios de accionamiento automáticos interrumpen el movimiento del pistón del primer elemento accionador 20 a lo largo del eje longitudinal relativo en aproximación al elemento perfilado P y los medios de retorno elásticos 27 están adaptados para ejercer una fuerza de tracción tal como para mantener la porción de la primera cara lateral 4 en contacto cercano con el primer elemento de estribo 13.
De la misma manera, en el cambio de la primera configuración de agarre a la primera configuración de liberación, los primeros medios de accionamiento automáticos se adaptan al movimiento del primer elemento accionador 20 para empujar la primera parte de terminación hacia el elemento perfilado P y desplazarlo hacia arriba desde el primer área de contacto 18, antes de alejarlo de la primera cara lateral 4. Primero se asume la configuración intermedia y a continuación la primera configuración de liberación.
Convenientemente, los medios de bloqueo 15, 28 comprenden un segundo conjunto de bloqueo 28 asociado con el segundo elemento de soporte 8 y que comprende:
- un segundo elemento cinemático 29 que tiene una segunda parte de terminación 30 adaptada para entrar en contacto con una segunda área de contacto 31 de otra de las caras laterales 4, 5;
- una segunda guía de movimiento 32 bloqueada junto con el segundo elemento de soporte 8 y adaptada para guiar
el segundo elemento cinemático 29 a lo largo de una segunda dirección de movimiento E;
- un segundo elemento accionador 33 conectado al segundo elemento cinemático 29 y adaptado para mover el segundo elemento cinemático 29.
En la realización preferida de la invención mostrada en las figuras, el segundo elemento cinemático 29 es sustancialmente un cuerpo alargado que se extiende a lo largo de la segunda dirección del movimiento E y donde la segunda parte de terminación 30 tiene una orientación sustancialmente ortogonal con respecto a la segunda dirección del movimiento E.
La segunda dirección del movimiento E es sustancialmente recta y horizontal.
La segunda guía de movimiento 32 comprende un cuerpo de guía asociado con el segundo elemento de soporte 8 y un par de elementos de rodillo giratorio para el deslizamiento del segundo elemento cinemático 29.
El segundo elemento cinemático 29 está provisto de una segunda ranura relativa 34 que tiene una extensión longitudinal a la segunda dirección de movimiento E.
Dicha segunda ranura 34 se ajusta a la segunda guía de movimiento 32 y los elementos de rodillo hacen que el segundo elemento cinemático 29 se pueda mover a lo largo de la segunda dirección de movimiento E.
De la misma manera que el primer elemento accionador 20, el segundo elemento accionador 33 es sustancialmente un miembro neumático provisto de un cilindro asociado con el marco base 6 y con un pistón que se puede mover con respecto al cilindro y se asocia a su vez con un brazo mecánico, no descrito en detalle, interpuesto entre el pistón y el segundo elemento cinemático 29.
El segundo ensamblaje de bloqueo 28 se puede conmutar entre:
- una segunda configuración de agarre, donde la segunda parte de terminación 30 está adaptada para ejercer una fuerza a lo largo de una segunda dirección de presión H en la segunda área de contacto 31 de modo que mantenga al menos una de las caras 2, 3, 4, 5 sustancialmente en apoyo con al menos uno de entre el segundo elemento de soporte 8 y el segundo elemento de estribo 14; y
- una segunda configuración de liberación, donde la segunda parte de terminación 30 se aleja de la segunda área de contacto 31.
Más detalladamente, la segunda dirección de presión H es sustancialmente paralela a la segunda dirección de movimiento E.
En la segunda configuración de agarre, la porción de la primera cara lateral 4 adyacente a la segunda cara principal 3 está dispuesta en contacto con el segundo elemento de estribo 14.
El cambio de la segunda configuración de liberación a la segunda configuración de agarre da como resultado que la segunda parte de terminación 30 esté dispuesta en contacto con la segunda área de contacto 31 y ejerza sobre esta la fuerza a lo largo de la segunda dirección de presión H, que está orientada hacia el segundo elemento de estribo 14. Una vez que el primer y el segundo ensamblaje de bloqueo 15, 28 funcionan en la primera y en la segunda configuración de bloqueo, respectivamente, el elemento perfilado P se mantiene en la configuración de bloqueo y se bloquea de modo que se evita la rotación relativa alrededor de su propio eje longitudinal.
La máquina 1 también está provista de medios de eliminación 35, 36 montados en el marco base 6 para mecanizar las áreas a soldar Z antes de su calentamiento.
El mecanizado llevado a cabo por el medio de extracción 35, 36 es tal que hace:
- al menos una ranura principal en los primeros bordes principales 2a y/o en los segundos bordes principales 3a de las áreas a soldar Z; y
- al menos una ranura lateral en los primeros bordes laterales 4a.
Los medios de eliminación 35, 36, además de hacer las ranuras principales y laterales, también pueden nivelar útilmente las partes de las áreas a soldar Z no ocupadas por las ranuras mismas. En la práctica, se puede hacer que los medios de eliminación 35, 36 pasen sobre la totalidad sustancial de las áreas a soldar Z a distintas profundidades de trabajo:
- en los bordes de las áreas a soldar Z, la profundidad de trabajo de los medios de eliminación 35, 36 es mayor y tal que define las ranuras principales y laterales;
- en las partes restantes de las áreas a soldar Z, en cambio, la profundidad de trabajo de los medios de eliminación 35, 36 es menor y tal que solo elimina una pequeña capa de material plástico, suficiente para aplanar e igualar las
áreas a soldar Z.
En otras palabras, los medios de eliminación 35, 36, además de dar forma a las ranuras, se adaptan para igualar las paredes y corregir cualquier error de corte de los elementos perfilados P.
Los medios de eliminación 35, 36 consisten, por ejemplo, en eliminar los medios mediante molienda; sin embargo, no se pueden descartar realizaciones alternativas donde los medios de eliminación 35, 36 sean de tipo distinto y prevean, por ejemplo, una o más puntas calientes que eliminen el material plástico mediante fusión, o una o más puntas ultrasónicas.
Los medios de eliminación mediante molienda 35, 36 comprenden un marco de sujeción 35 colocado por encima de los medios de retención 7, 8 y al menos una herramienta de trabajo 36 (un cortador) que se puede colocar sustancialmente orientada hacia los elementos perfilados P para trabajar las áreas a soldar Z.
La herramienta de trabajo 36 se puede mover entre un estado inactivo, donde no se coloca entre los elementos perfilados P, y un estado de funcionamiento, donde se coloca entre los elementos perfilados P.
En mayor detalle, el medio de extracción mediante fresado 35, 36 comprende preferentemente un par de herramientas de trabajo 36, cada una de las cuales tiene un cabezal activo en el borde periférico de un área respectiva que se soldará Z.
Como se muestra en la figura 1, las herramientas de trabajo 36 están opuestas entre sí y montadas en lados opuestos del marco de sujeción 35 para trabajar al mismo tiempo en ambos elementos perfilados P.
El marco de sujeción 35 se puede mover tanto horizontal como verticalmente por medio de un sistema de ejes controlados que permite que las herramientas de trabajo 36 no solo cambien del estado de inicio al estado de funcionamiento, sino que también se muevan a lo largo de las áreas a soldar Z y realicen la operación requerida.
La máquina 1 también tiene medios de prensado 37 que están montados en el marco base 6 y adaptados para apoyarse en las áreas a soldar Z en al menos uno de entre el primer borde principal 2a y el segundo borde principal 3a para la contención de un cordón de soldadura principal.
En particular, en el estado de soldadura de las áreas a soldar Z, es decir, cuando los elementos perfilados P se ponen en contacto y se presionan entre sí, el propósito de los medios de prensado 37 es detener el material fundido de los elementos perfilados P que sale de las primeras caras principales 2 y/o de las segundas caras principales 3.
Teniendo en cuenta que los medios de eliminación 35, 36 hacen las ranuras principales sobre los primeros bordes principales 2a y/o sobre los segundos bordes principales 3a, a continuación los medios de prensado 37 definen, en funcionamiento junto con las ranuras principales, un compartimiento de contención principal del cordón de soldadura principal.
Cuando los medios de prensado 37 se asienta sobre las áreas a soldar Z, de hecho, el cordón de soldadura principal que se forma por la aproximación de las primeras caras principales 2 y/o las segundas caras principales 3 permanece atrapado en el compartimiento de contención principal, que está sustancialmente cerrado y delimitado por las ranuras principales y por los medios de prensado 37. De manera útil, los medios de prensado 37 comprende al menos un prensador de contención que puede apoyarse en las ranuras principales para desviar el cordón de soldadura principal hacia las paredes laterales del compartimiento de contención principal.
El prensador de contención 37 se puede mover de forma transversal a la primera dirección del deslizamiento A para apoyarse en las áreas a soldar Z durante el acoplamiento de los elementos perfilados P.
El prensador de contención 37 se puede mover verticalmente gracias a medios de movimiento adecuados, p. ej., un accionador mecánico.
La máquina 1 también comprende medios de contención laterales 38, 39, que están montados en el marco base 6 y adaptados para apoyarse en las áreas a soldar Z en los primeros bordes laterales 4a para la contención de un cordón de soldadura lateral.
Más en detalle, los medios de contención laterales 38, 39 comprenden al menos un elemento en forma de V 38 hecho en un solo cuerpo monolítico y que tiene dos lados con una disposición en V que se adaptan para apoyarse en al menos una porción de las primeras caras laterales respectivas 4 de los elementos perfilados P.
De esta manera, el elemento en forma de V 38 define, en colaboración con las ranuras laterales, un compartimiento de contención lateral para el cordón de soldadura lateral.
Cuando el elemento en forma de V se apoya en las áreas a soldar Z, de hecho, el cordón de soldadura lateral formado por la aproximación de las primeras caras laterales 4 permanece atrapado en el compartimiento de contención lateral, que está sustancialmente cerrado y delimitado por las ranuras laterales y por el elemento en forma de V 38.
Al seccionar el elemento en forma de V 38 en un plano horizontal, los lados relativos con una disposición en V forman, para ser exactos, un ángulo de 90°, para apoyarse perfectamente en las primeras caras laterales 4 que también están dispuestas a 90°.
En la realización particular mostrada en las figuras, los medios de contención laterales 38, 39 comprenden una pluralidad de elementos en forma de V 38, dispuestos uno sobre el otro para apoyarse en las partes respectivas de los primeros bordes laterales 4a.
Ventajosamente, los primeros bordes laterales 4a tienen una forma muy «irregular», es decir, no plana y que consiste en la alternancia de varias protuberancias y rebajes que, durante la fusión del plástico, pueden estar sujetos a fenómenos de deformación completamente distintos; el uso de una pluralidad de elementos en forma de V 38 permite adaptar más fácilmente los medios de contención laterales 38, 39 a las distintas protuberancias y rebajes de los elementos perfilados P.
Sin embargo, no se pueden descartar realizaciones alternativas de la presente invención en las que el elemento en forma de V 38 es solo uno y tal como para cubrir sustancialmente la extensión completa de los primeros bordes laterales 4a.
Es fácil apreciar que la máquina 1 puede estar equipada con diversos juegos de medios de contención lateral 38, 39 que difieren entre sí en cuanto al número y la forma de los elementos en forma V 38, a fin de poder operar con todos los elementos perfilados P presentes en el mercado.
En función del tipo de elemento perfilado P que se vaya a soldar, de hecho, es suficiente encajar en la máquina 1 el medio de contención lateral 38, 39 que tiene el elemento en forma de V o los elementos en forma de V 38 conformados de conformidad con los primeros bordes laterales 4a.
Los medios de contención lateral 38, 39 comprenden al menos un cuerpo de soporte 39 que soporta los elementos en forma de V 38 y que está montado sobre el marco base 6 de forma móvil para el apoyo de los elementos en forma de V 38 en las caras laterales de los elementos perfilados P.
Preferentemente, la máquina 1 comprende un conjunto de movimiento, no descrito en detalle, adaptado al movimiento de los medios de contención laterales 38, 39 en los primeros bordes laterales 4a.
En la práctica, cuando los elementos perfilados P se mueven más cerca entre sí para fundir las áreas a soldar Z, a continuación el elemento de soldadura térmica con placa calentada 11 se hace que se mueva hacia adelante y así empuje el cuerpo de soporte 39 hasta que los elementos en forma de V 38 descansen sobre los elementos perfilados P.
De manera útil, los elementos en forma de V 38 se montan en el cuerpo de soporte 39 mediante la interposición de medios de soporte flexibles adaptados para obtener un acoplamiento flexible entre los elementos en forma de V 38 y el cuerpo de soporte 39.
La presencia del medio de soporte flexible permite, durante la soldadura, adaptar la posición de los elementos en forma de V 38 a los fenómenos de deformación del material fundido, lo que asegura que los lados de los elementos en forma de V 38 siempre se mantengan en contacto con las primeras caras laterales 4 y que el cordón de soldadura lateral S no se salga del compartimiento de contención lateral.
En la práctica, se ha comprobado que la invención descrita logra los objetos deseados y, en particular, se subraya el hecho de que la máquina para soldar elementos perfilados de plástico fabricados de esta manera permite y asegura, mediante operaciones prácticas, fáciles y rápidas, la colocación y el bloqueo correctos de los elementos perfilados dispuestos con sus áreas a soldar en aproximación recíproca para la soldadura relativa, sin que los elementos perfilados giren o se alejen de la posición de referencia donde tienen que permanecer para la soldadura correcta.
En otras palabras, al colocar tanto las caras principales apoyadas con los elementos de soporte relativos como las caras laterales en contacto con los elementos de apoyo y las partes finales de los elementos cinemáticos, los elementos perfilados se bloquean en una posición fija y se evita su giro alrededor de su propio eje longitudinal.
Claims (11)
1. Máquina (1) para soldar elementos perfilados de plástico, que comprende:
- al menos un marco base (6);
- medios de retención (7, 8) de al menos un elemento perfilado (P) de material plástico que tiene una primera cara principal (2), una segunda cara principal (3), una primera cara lateral (4), una segunda cara lateral (5) y respectivas áreas a soldar (Z), dichos medios de retención (7, 8) están asociados con dicho marco base (6) y comprenden al menos un primer elemento de soporte (7) movible a lo largo de una primera dirección de deslizamiento (A) y al menos un segundo elemento de soporte (8) montado en dicho primer elemento de soporte (7) y movible relativo a este a lo largo de una segunda dirección de deslizamiento (B) sustancialmente transversal a dicha primera dirección de deslizamiento (A), donde dichas caras principales (2, 3) están adaptadas para entrar en contacto con dichos elementos de soporte (7, 8) respectivamente;
- al menos un elemento de soldadura térmica con placa calentada (11), montado en dicho marco base (6) y que tiene dos superficies mutuamente opuestas donde dichas áreas a soldar (Z) a calentar se pueden colocar en contacto;
- medios de deslizamiento (9, 10) de dichos medios de retención (7, 8), que se colocan entre dicho marco base (6) y dichos medios de retención (7, 8) y se adaptan para desplazar dichos elementos perfilados (P) entre una posición de alejamiento recíproco y una posición de aproximación mutua donde dichas áreas a soldar calentadas (Z) se unen entre sí;
- medios de colocación (13, 14) asociados con dichos elementos de soporte (7, 8) y adaptados para recibir y soportar al menos una parte de al menos una de dichas caras laterales (4, 5);
caracterizada por el hecho de que comprende:
- medios de bloqueo (15, 28) asociados de forma móvil con dichos medios de retención (7, 8) y adaptados para mantener dichos elementos perfilados (P) en una configuración de bloqueo donde al menos una de dichas caras principales (2, 3) se mantiene en contacto con al menos uno de dichos elementos de soporte (7, 8) y al menos una de dichas caras laterales (4, 5) se dispone en contacto con dichos medios de colocación (13, 14), en dicha configuración de bloqueo dichos medios de bloqueo (15, 28) se adaptan para evitar que dichos elementos perfilados (P) giren alrededor del eje longitudinal de los propios elementos perfilados.
2. Máquina (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho medio de colocación (13, 14) comprende al menos un primer elemento de estribo (13) asociado con dicho primer elemento de soporte (7) y al menos un segundo elemento de estribo (14) asociado con dicho segundo elemento de soporte (8), cada uno de dichos elementos de estribo (13, 14) está adaptado para recibir y soportar al menos una parte respectiva de al menos una de dichas caras laterales (4, 5).
3. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que dichos medios de bloqueo (15, 28) comprenden al menos un primer conjunto de bloqueo (15) asociado con dicho primer elemento de soporte (7) y que comprende:
- al menos un primer elemento cinemático (16) que tiene al menos una primera parte de terminación (17) adaptada para entrar en contacto con al menos un primer área de contacto (18) de al menos una cara lateral (4, 5) de dicho elemento perfilado (P);
- al menos una primera guía de movimiento (19) bloqueada junto con dicho primer elemento de soporte (7) y adaptada para guiar dicho primer elemento cinemático (16) a lo largo de una primera dirección de movimiento (D); - al menos un primer elemento accionador (20) conectado a dicho primer elemento cinemático (16) y adaptado para mover dicho primer elemento cinemático (16).
4. Máquina (1) según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que dicho primer conjunto de bloqueo (15) es conmutable entre:
- una primera configuración de agarre, donde dicha primera parte de terminación (17) está adaptada para ejercer una fuerza a lo largo de una primera dirección de presión (G) en dicha primera área de contacto (18) de modo que mantenga al menos una de dichas caras (2, 3, 4, 5) sustancialmente en apoyo con al menos uno de entre dicho primer elemento de soporte (7) y dicho primer elemento de estribo (13);
- una primera configuración de liberación, donde dicha primera parte de terminación (17) se aleja de dicha primera área de contacto (18).
5. La máquina (1) según la reivindicación 4, caracterizada porque dicho primer elemento de soporte (7) se encuentra en un plano base sustancialmente horizontal (I) y dicha primera dirección de presión (G) es sustancialmente transversal a dicho plano base (I).
6. La máquina (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que dichos medios de bloqueo (15, 28) comprenden al menos un segundo conjunto de bloqueo (28) asociado con dicho segundo elemento de soporte (8) y que comprende:
- al menos un segundo elemento cinemático (29) que tiene al menos una segunda parte de terminación (30) adaptada para entrar en contacto con al menos una segunda área de contacto (31) de otra de dichas caras laterales (4, 5);
- al menos una segunda guía de movimiento (32) bloqueada junto con dicho segundo elemento de soporte (8) y adaptada para guiar dicho segundo elemento cinemático (29) a lo largo de una segunda dirección de movimiento (E);
- al menos un segundo elemento accionador (33) conectado a dicho segundo elemento cinemático (29) y adaptado para mover dicho segundo elemento cinemático (29).
7. Máquina (1) según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que dicho segundo conjunto de bloqueo (28) es conmutable entre:
- una segunda configuración de agarre, donde dicha segunda parte de terminación (30) está adaptada para ejercer una fuerza a lo largo de una segunda dirección de presión (H) en dicha segunda área de contacto (31) de modo que mantenga al menos una de dichas caras (2, 3, 4, 5) sustancialmente en apoyo con al menos uno de entre dicho segundo elemento de soporte (8) y dicho segundo elemento de estribo (14);
- una segunda configuración de liberación, donde dicha segunda parte de terminación (30) se aleja de dicha segunda área de contacto (31).
8. La máquina (1) según la reivindicación 7, caracterizada porque dicha segunda dirección de presión (H) es sustancialmente paralela a dicha segunda dirección de movimiento (E).
9. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que comprende al menos un conjunto de conmutación (12) adaptado para desplazar dicho elemento de soldadura térmica con placa calentada (11) a lo largo de una dirección de desplazamiento (C) entre un estado activo, donde dicho elemento de soldadura térmica con placa calentada (11) se coloca entre dichos elementos perfilados (P), y un estado inactivo, donde dicho elemento de soldadura térmica con placa calentada (11) se aleja de dichos elementos perfilados (P).
10. Máquina (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que comprende medios de eliminación (35, 36) montados en dicho marco base (6) y adaptados al mecanizado de dichas áreas a soldar (Z) para la extracción de material, dichos medios de eliminación (35, 36) están adaptados para hacer al menos una ranura principal en dichas áreas a soldar (Z).
11. Máquina (1) según la reivindicación 10, caracterizada porque comprende medios de prensado (37), que están montados en dicho marco base (6) y adaptados para apoyarse en dichas áreas a soldar (Z) para la contención de un cordón de soldadura principal, dichos medios de prensado (37) definen, en cooperación con dichas ranuras principales, un compartimiento de contención principal de dicho cordón de soldadura principal.
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